Kako pojednostaviti i poboljšati kvalitetu PCBA?

1 - Korištenje hibridnih tehnika
Opće pravilo je minimizirati upotrebu mješovitih tehnika montaže i ograničiti ih na specifične situacije. Na primjer, prednosti umetanja jedne komponente s prolaznom rupom (PTH) gotovo nikada nisu kompenzirane dodatnim troškovima i vremenom potrebnim za sastavljanje. Umjesto toga, poželjno je i učinkovitije koristiti više PTH komponenti ili ih potpuno eliminirati iz dizajna. Ako je potrebna PTH tehnologija, preporuča se postavljanje svih spojnih otvora na istu stranu tiskanog kruga, čime se smanjuje vrijeme potrebno za montažu.

2 – Veličina komponente
Tijekom faze dizajna PCB-a, važno je odabrati ispravnu veličinu paketa za svaku komponentu. Općenito, trebali biste odabrati manji paket samo ako imate valjan razlog; u protivnom prijeđite na veći paket. Zapravo, elektronički dizajneri često odabiru komponente s nepotrebno malim paketima, stvarajući moguće probleme tijekom faze sastavljanja i mogućih modifikacija strujnog kruga. Ovisno o opsegu potrebnih promjena, u nekim slučajevima može biti praktičnije ponovno sastaviti cijelu ploču nego uklanjati i lemiti potrebne komponente.

3 – Zauzet prostor komponente
Otisak komponente još je jedan važan aspekt sastavljanja. Stoga dizajneri PCB-a moraju osigurati da je svaki paket izrađen točno prema uzorku zemlje navedenom u podatkovnom listu svake integrirane komponente. Glavni problem koji uzrokuju netočni otisci stopala je pojava takozvanog "efekta nadgrobnog spomenika", poznatog i kao Manhattan efekt ili aligator efekt. Ovaj problem se javlja kada integrirana komponenta prima neravnomjernu toplinu tijekom procesa lemljenja, uzrokujući da se integrirana komponenta zalijepi za PCB samo s jedne strane umjesto s obje. Fenomen nadgrobnog spomenika uglavnom utječe na pasivne SMD komponente kao što su otpornici, kondenzatori i induktori. Razlog za njegovu pojavu je neravnomjerno zagrijavanje. Razlozi su sljedeći:

Dimenzije zemljišnog uzorka povezane s komponentom su netočne. Različite amplitude staza povezanih s dvije podloge komponente. Vrlo široka širina staze, koja djeluje kao hladnjak.

4 - Razmak između komponenti
Jedan od glavnih uzroka kvara PCB-a je nedovoljan razmak između komponenti što dovodi do pregrijavanja. Prostor je kritičan resurs, posebno u slučaju vrlo složenih sklopova koji moraju zadovoljiti vrlo zahtjevne zahtjeve. Postavljanje jedne komponente preblizu drugim komponentama može stvoriti različite vrste problema, čija ozbiljnost može zahtijevati promjene dizajna PCB-a ili procesa proizvodnje, gubljenje vremena i povećanje troškova.

Kada koristite automatizirane strojeve za sastavljanje i testiranje, provjerite je li svaka komponenta dovoljno udaljena od mehaničkih dijelova, rubova tiskanih ploča i svih ostalih komponenti. Komponente koje su preblizu jedna drugoj ili pogrešno zakrenute izvor su problema tijekom valovitog lemljenja. Na primjer, ako viša komponenta prethodi komponenti niže visine duž staze koju slijedi val, to može stvoriti efekt "sjene" koji slabi zavar. Integrirani krugovi zakrenuti okomito jedan na drugi imat će isti učinak.

5 – ažuriran popis komponenti
Troškovnik dijelova (BOM) kritičan je čimbenik u fazama dizajna PCB-a i sastavljanja. Zapravo, ako sastavnica sadrži pogreške ili netočnosti, proizvođač može obustaviti fazu sastavljanja dok se ti problemi ne riješe. Jedan od načina da se osigura da je sastavnica uvijek ispravna i ažurna je provođenje temeljitog pregleda sastavnice svaki put kada se dizajn PCB-a ažurira. Na primjer, ako je nova komponenta dodana izvornom projektu, trebate provjeriti je li sastavnica ažurirana i dosljedna unosom ispravnog broja komponente, opisa i vrijednosti.

6 – Korištenje referentnih točaka
Referentne točke, poznate i kao reperne oznake, okrugli su bakreni oblici koji se koriste kao orijentiri na strojevima za skupljanje i postavljanje. Fiduciali omogućuju ovim automatiziranim strojevima da prepoznaju orijentaciju ploče i ispravno sklope komponente za površinsku montažu malog koraka kao što su Quad Flat Pack (QFP), Ball Grid Array (BGA) ili Quad Flat No-Lead (QFN).

Fiduciali su podijeljeni u dvije kategorije: globalni fiducial markeri i lokalni fiducial markeri. Globalne referencne oznake postavljene su na rubove PCB-a, omogućujući strojevima za odabir i postavljanje da otkriju orijentaciju ploče u ravnini XY. Lokalne referentne oznake postavljene u blizini kutova kvadratnih SMD komponenti koristi stroj za postavljanje za precizno pozicioniranje otiska komponente, čime se smanjuju relativne pogreške pozicioniranja tijekom sastavljanja. Datumske točke igraju važnu ulogu kada projekt sadrži mnoge komponente koje su blizu jedna drugoj. Slika 2 prikazuje sastavljenu Arduino Uno ploču s dvije globalne referentne točke označene crvenom bojom.